На автомобильный аккумулятор во время запуска двигателя и поездки действуют меняющиеся токовые нагрузки, которые со временем его разрушают.
Предотвратить сульфатацию пластин может зарядное устройство, выдающее пульсирующие асинхронные токи для восстановления емкости.
В статье рассматриваются две простые электрические схемы зарядного устройства с трансформатором, которые несложно собрать своими руками. Они позволяют продлить ресурс АКБ, сэкономить денежные средства.
Что такое сульфатация
Внутри свинцового кислотного аккумулятора постоянно протекают химические реакции, сопровождаемые выделением кристаллов серного свинца PbSO4. Они оседают на пластинах, не растворяются в электролите, мешают его проникновению к электродам.
Эти примеси ограничивают рабочую площадь пластин. АКБ начинает терять емкость, разряжается. По этой причине аккумулятор может быстро снизить работоспособность, даже прийти в негодное состояние.
Для предотвращения сульфатации пластин существует много различных технических решений, включая применение органических активаторов типа Eco Tec Power. В статье же рассматривается метод создания пульсирующих электромеханических нагрузок при заряде в среде электролита.
Они как бы «встряхивают» жидкость, не дают кристаллам серного свинца задерживаться на пластине. Промышленность выпускает различные приборы, осуществляющие функцию десульфатации при заряде.
Можно купить зарядное устройство подобного типа, но мы рассматриваем две схемы прибора, которые легко собрать своими руками.
Самое простое зарядное устройство
Электрическая схема
Для сборки прибора потребуются:
- любой трансформатор, способный выдавать напряжение и ток, необходимые для зарядки автомобильного аккумулятора, например, 25 вольт, 150 ватт;
- диод или диодная сборка для преобразования зарядного тока, например, на 5 или лучше 10 ампер;
- амперметр контроля процесса заряда. Допустимо использовать , чтобы выставить первоначальный ток, а затем отсоединить прибор из схемы.
Имеет смысл на входе трансформатора поставить защиту от коротких замыканий внутри пластин и перегрузок: предохранитель на 1 ампер.
В целях безопасности следует периодически осуществлять визуальный контроль за работой этой схемы при заряде аккумулятора.
Форма сигнала
Если обычное автомобильное зарядное устройство выдает постоянный ток, то рассматриваемая схема за счет трансформатора обеспечивает его пульсации, уменьшающие процесс сульфатации пластин.
Это вполне рабочий способ, но намного эффективнее работает второй метод.
Схема с асинхронной гармоникой тока
Принцип формирования сигнала
Убирать кристаллы серного свинца с пластин позволяет меняющийся по величине и направлению электрический ток. Форма его гармоники имеет несимметричный, но повторяющийся характер.
Зарядный ток каждой полуволны должен обеспечивать нормальное протекание набора емкости аккумулятором, а разрядный - стряхивать образующиеся примеси PbSO4 с пластин и, одновременно, не препятствовать заряду. Их оптимальное соотношение по амплитуде составляет 10:1.
Схема зарядного устройства с асимметричным током
Самодельное зарядное устройство не требует при изготовлении дефицитных, дорогих деталей. Для его сборки потребуются:
- трансформатор Т1;
- реле напряжения К1;
- амперметр pA1;
- транзистор VT1;
- диоды VD1 и VD2;
- стабилитрон VD3;
- резисторы;
- предохранители;
- выключатель SA1.
Конструкция трансформатора напряжения
Можно использовать любую заводскую модель или собрать его своими руками . Главное условие - трансформатор должен преобразовывать напряжение сети 220 в 25 вольт, иметь мощность от 250 ватт.
Эти нагрузки выбираются для возможности проведения ускоренного заряда токами в 10 ампер. Если отсутствует необходимость использования такого режима, то допустимо создавать зарядное устройство на 5А и обойтись трансформатором напряжения на 130 ватт.
Защитные устройства схемы
Предохранитель стороны 220
Выполняет задачи защиты от коротких замыканий в схеме и токов перегрузок трансформатора. Достаточно использовать плавкую вставку на 1 ампер или чуть больше.
Предохранитель выходной цепи
Защищает зарядное устройство от возникновения аварий внутренних цепей между пластин аккумулятора. Плавкая вставка подбирается с учетом выбранного рабочего режима на 5 или 10 ампер.
Реле К1
Задача: при поданном напряжении на схему обмотки электромагнит, срабатывая контакты, удерживает их в притянутом положении. Через их цепь протекает зарядный ток.
Если напряжение питания 220 пропадает, то электромагнит реле обесточивается, автоматически разрывает цепочку подключения аккумулятора. Предотвращается его саморазряд через резистор R4.
Допустимо выбрать любую модель реле под напряжение срабатывания вторичной цепи трансформатора. Можно использовать и меньший номинал, но для этого придется настроить его срабатывание за счет включения в схему питания обмотки дополнительного резистора, ограничивающего входной сигнал до безопасной величины.
Контакты реле должны коммутировать ток заряда до 10 ампер. Для этого разрешается из них собрать параллельно срабатывающую цепочку, как показано на схеме (К1-1 и К1-2).
Хорошо подходит реле напряжения серии РПУ-0.
Узел выпрямления тока
На схеме в качестве примера показаны диоды КД231А. Их можно заменить любыми подходящими по току. Например, Д242.
Измерительный прибор
Амперметр постоянного тока включается в схему с учетом полярности и возможности контроля величины заряда. Удобно использовать головку М42100.
При необходимости можно установить шунты с переключателем, предварительно откалибровав их на самодельной схеме.
Выставление режима заряда аккумулятора выполняют резистором R2. Необходимо учитывать, что:
- ток, протекающий через амперметр, разветвляется на АКБ и цепочку разряда к R4;
- прибор показывает среднее значение тока по времени, например, за период;
- заряд в это время происходит током одного полупериода.
Поэтому импульсам зарядного тока в 5 ампер будет соответствовать показание амперметра порядка 1,8 А. Желательно при первичной наладке настраивать прибор замерами на всех ответвлениях.
Цепи формирования тока заряда/разряда
Нижнюю полуволну синусоиды на аккумулятор пропускает транзисторный ключ VT1. В экспериментальной схеме надежно отработал прибор КТ827А.
Выходной транзистор при заряде греется. Ему необходимо охлаждение. Тепло хорошо рассеивает металлический радиатор с площадью поверхности от 200 см кв. Под него можно использовать металлический корпус прибора.
Настройку напряжения на базе транзистора осуществляет подстроечный резистор R2 с номиналом 3,3÷15 кОм.
Стабилитрон VD3 можно использовать любой модификации. Он должен стабилизировать напряжение на входе транзистора в пределах 7,5÷12 вольт.
Номиналы и мощности остальных резисторов обозначены на схеме прибора. Их следует выдерживать.
Такое зарядное устройство с трансформатором собирается навесным монтажом в отдельном корпусе. Оно хорошо себя зарекомендовало в работе.
Другой метод исправления пластин аккумулятора объясняет владелец видеоролика Avto-Blogger.ru «Десульфатация, восстановление емкости своими руками».
Если у вас остались вопросы по этой теме, то можете задать их в комментариях.
Полностью заряженная батарея автомобиля отказалась заводить мотор? Для большинства автомобилистов это может стать причиной для приобретения нового аккумулятора. Однако проблема может скрываться не в серьезной поломке, а в сульфатации.
Покрытие пластин налетом солей свинца и снижение, таким образом его емкости, не дает возможности извлечь достаточный для зажигания ток. «Лечение» агрегата производится с помощью десульфатации – разрыхления налета на решетках и возвращения атомов свинца на пластины. Этот процесс может производиться с помощью нескольких методик: химической, механической, электрохимической.
Сульфатация — что это такое?
Принцип работы АКБ основывается на энергии химического взаимодействия свинца и кислоты. Свинцовая решетка выступает в качестве электродов. В качестве электролита заливается концентрированная серная кислота, которая в первый же момент образовывает соли с кальцием или свинцом и обволакивает тонкой пленкой этого вещества рабочую поверхность решетки.
По сути — сульфатация пластин аккумулятора — это процесс отложения солей сульфата свинца на пластинах электродов
При нормальной работе батареи это естественный процесс, когда электролит переносит заряд на пластину в результате химической реакции образования солей металла. На одном из электродов образовываются небольшие повреждения на месте «вырванных» из поверхности атомов, а на другом – скапливаются соли элемента.
Процесс десульфатации позволяет разбить соляные соединения и вернуть к первоначальному виду состав электролита, а потерянные атомы металла – обратно на электрод.
Десульфатация - это удаление солей серной кислоты с пластин аккумулятора
Следует понимать, что полностью вернуть все образовавшиеся соединения до первоначального вида не получится. При надлежащем уходе и своевременной зарядке такие АКБ прослужат ещё несколько лет, но при этом электроды становятся рыхлыми и усеянными кристаллами солей, которые уже не разбиваются при десульфатации.
Краткое видеоописание процесса сульфатации:
Снижение заряда происходит вследствие большого скопления кристаллизованных солей кальция или свинца на электродах, что мешает проникновению к поверхности пластины электролита. Меньшая концентрация в электролите заряженных ионов приводит к снижению емкости батареи до критического уровня, что не позволяет автомобилю получать требуемый для зажигания заряд.
Бороться с таким состоянием АКБ следует несколькими способами: химическим, механическим, электрохимическим. Все они обладают разной степенью эффективности, выбираются в зависимости от типа батареи, состояния износа, иных параметров.
Основные признаки
Самым явным признаком того, что батарея не выдает нужный ток из-за сульфатации, является образование на пластинах серого сплошного налета. Рассмотреть его не всегда возможно из-за особенностей АКБ. Для обслуживаемых батарей, которые оснащены съемной крышкой, есть возможность открыть прибор и заглянуть в него.
В ином выполнении аккумулятора, если он полностью запаян, такая операция требует распила батареи, что небезопасно для человека.
Признаки сульфатации аккумулятора:
- Полностью заряженная батарея не способна запустить мотор транспортного средства
- Емкость батареи снизилась
- Показатели плотности электролита свидетельствуют о снижении номинального значения
- Быстро закипают банки прибора в процессе зарядки
- Аккумулятор неестественно быстро заряжается или разряжается
Для увеличения срока службы АКБ и возврата рабочего состояния необходимо правильно производить десульфатацию прибора.
Как устранить сульфатацию пластин
Под десульфатацией понимают воздействие на электроды и пластины различными способами, которые способствуют устранению образовавшегося налета солей кальция или свинца. Различаются такие виды очистки: механическую, химическую или с использованием неорганических присадок, электрохимическую с применением зарядного устройства.
Самым простым и быстрым способом десульфатации считается механическая очистка пластин от образовавшихся кристаллов соли. Батареи старого образца или обслуживаемые позволяют снимать крышку и получать доступ к пластинам и электродам.
Эти комплектующие извлекаются с батареи вручную и таким же образом очищаются – налет просто соскабливается с поверхности и щелей до полного устранения по мере возможности. Современные агрегаты чаще выпускаются необслуживаемого образца. Это не дает возможности попасть к банкам с электродами, чтобы их достать и почистить.
Для проведения очистки пластин севшей АКБ этим методом необходимо выполнить ряд операций:
- Снять или срезать у обслуживаемых аккумуляторов верхнюю часть корпуса
- Каждую из пластин зачистить вручную , осторожно, чтобы не повредить структуру электродов;
- Установить очищенные пластины на их место в емкостях с соблюдением нужного зазора между каждой;
- Сделать герметичным корпус , запаять снятую крышку;
- Заполнить банки электролитом нужной плотности;
- Провести проверку работоспособности АКБ, «подогнать» плотность жидкости к одному уровню во всех банках, не допуская разнос более, чем 0,01 кг/куб. см и концентрацию электролита не ниже 1,25, но не выше 1,31 кг/куб. см.
Для EFB батарей этот способ не применим,
поскольку каждая группа электродов отдельно запаяна в сепаратор, предназначенный для предотвращения осыпания пластин.
В этой конструкции различается плотность электролита в банке и самом пакете (сепараторе), что испортит устройство после нарушения целостности. Этот фактор не дает провести механическую десульфатацию.
Химические присадки
Суть процесса заключается во введении в полость банок с электролитом специальных присадок с химическим составом, воздействующим на сульфаты кальция или свинца. В ходе зарядки растворы с присадками замедляют образование на электродах солевого налета, что возвращает до практически номинального заряда АКБ.
Чаще всего выбирают «Трилон-Б» , однако не на всех батареях этот раствор одинаково эффективно срабатывает. Зависит реакция от особенностей конструкции аккумулятора, модели и технических параметров. Вероятность того, что химический способ десульфатации сработает — 50 на 50.
Важно! Во многих АКБ производители для увеличения производительности батареи и срока ее службы покрывают пластины пастой, содержащей оксиды свинца. При использовании присадок такой слой быстро растворяется и химическая «реанимация» прибора приводит к его гибели.
Состав «Трилона-Б» включает 5% аммиака, 2% кислоты органической производной от соли натрия, дистиллят. Эти компоненты к свинцу инертны, зато хорошо реагируют с налетом на электродах. В промышленности такой раствор применяется для превращения нерастворимых солей в растворимые.
Порядок проведения химической десульфатации:
- В соответствии с приведенными выше пропорциями готовится раствор «Трилон-Б»
- Аккумулятор заряжается полностью
- 2-3 раза производится промывка дистиллятом банок АКБ
- Не менее часа раствор должен провести в полости банок, чтобы закончились химические реакции и прекратились выделяться газы
- Неактивный раствор по завершению реакций сливается (откачивается без переворачивания устройства)
- 1-2 раза промывают с помощью дистиллированной воды внутреннюю часть банок
- Новый электролит, плотностью 1,25-1,27 кг/куб. см, заливается в каждую банку, проверяется его плотность и подгоняется к одному значению с разносом не более 0,01 кг/куб. см для каждой емкости
- АКБ заряжается полностью, корректируется концентрация жидкости
Электрохимический способ
Наиболее продуктивным способом десульфатации считается электрохимический, который осуществляется специальным зарядным устройством.
Суть электрической десульфатации заключается в пропускании через электролит тока с более высокими показателями, чем номинальные значения АКБ. Это приводит к естественному растворению в окружающей пластины жидкости скоплений свинцовых или кальциевых солей и растворение в ней, повышая плотность электролита. Это приводит показатели аккумулятора в норму.
Восстановление простым зарядником, своими руками
Производить десульфатацию АКБ можно самостоятельно с использованием специального или стандартного зарядного устройства.
Обычное зарядное устройство бывает автоматическим с возможностью регулирования подаваемых на клеммы токов и напряжения и режимом «Десульфатация» или упрощенным с необходимостью контроля процесса. Самый удобный вариант — это автоматическое импульсное зарядное устройство с режимом десульфатации.
Этапы зарядки автоматическим зарядным устройством с режимом десульфатации включает следующие этапы:
- К соответствующим полюсам АКБ подключаются отрицательная и положительная клеммы автоматического устройства;
- Настраивается нужное напряжение и сила подаваемого тока, включается режим «Десульфатация»;
- К сети подсоединяется оборудование;
- Батарея начинает заряжаться, на отрицательной клемме происходит процесс возобновления пластин;
- По окончании процесса зарядки до полного восстановления ее емкости и плотности электролита производится отключение от питания, снимаются клеммы батареи автоматического устройства.
Время процесса зависит от многих факторов:
- Степени разряженности АКБ;
- Емкости оборудования;
- Уровня сульфатации электродов.
Для расчета среднего времени зарядки делят емкость АКБ на средний показатель тока зарядки. Чаще всего требуется от 15 часов до 3 суток для полного восстановления оборудования.
Инструкция зарядки АКБ обычным зарядным устройством
Для этого типа зарядки аккумуляторной батареи электрохимическим способом необходимо осуществлять регулярный контроль процесса и постоянно в него вмешиваться. Для достоверности и точности зарядки инструкция разработана для батареи с плотностью электролита 1,07 г/куб. см и напряжением 8 В на клеммах оборудования. Без получения напряжения у данного прибора начинается спустя 15 минут кипение при типичной зарядке.
Для десульфатации необходимо сделать следующее:
- Обеспечить для зарядки устройства помещение с хорошей циркуляцией воздуха;
- Проверить уровень в банках АКБ электролита и восполнить его при необходимости дистиллированной водой;
Важно! Разбавлять концентратом или электролитом любой плотности перед зарядкой запрещено!
- Подключить батарею к зарядному прибору;
- Выставить ток с силой 0,8-1 А и напряжением 13,9-14,3 В примерно на 8-9 часов. Эти манипуляции позволят поднять напряжение на клеммах АКБ до отметки 10 В, оставив уровень плотности электролита без изменений;
- Отключить аккумулятор от зарядного устройства и продержать в таком состоянии примерно сутки;
- Повторное подключение батареи к заряднику производится с новыми параметрами тока: силой 2-2,5 А и напряжением 13,9-14,3 В на 8-9 часов;
- После повторной зарядки параметры аккумулятора изменятся: плотность электролита возрастет до отметки 1,12 г/куб. см, а напряжение на клеммах поднимется до 12,8 В;
- Это свидетельствует о начале десульфатации. Для следующего шага необходимо разрядить батарею до отметки 9 В с помощью подключения к клеммам активного сопротивления – лампы или фары. Среднее время для разряда – 8-9 часов. Плотность электролитической жидкости будет держаться на уровне 1,12 г/куб. см;
Необходимо контролировать процесс разрядки АКБ, поскольку конечное напряжение должно остаться не ниже 9 В.
Последующая пара зарядки и разрядки батареи по вышеуказанному сценарию позволит повысить уровень электролита до показателя 1,16 г/куб. см. Необходимо повторять цикл до тех пор, пока плотности не достигнет значения 1,26 г/куб. см или не приблизится к номинальному 1,27 г/куб. см.
Важно! Длительность работ по десульфатации АКБ с помощью обычного зарядного устройства в зависимости от состояния батареи и сложности процесса может занять до 2 недель.
Как показывает практика, подобные манипуляции обновляют аккумулятор на 80-90%.
Как самому сделать десульфататор
Десульфататор
– это устройство, способное провести автономную очистку АКБ
без необходимости демонтажа с транспортного средства.
Для процесса потребуется снятие хоть одной клеммы, связывающей батарею с автомобилем. Это делается с целью обезопасить электронику машины от вероятных нагрузок. Помимо очистки электродов от соляного налета с помощью десульфататора можно делать регулярную профилактику рабочей батареи, что способно существенно продлить ее сроки эксплуатации.
Принцип работы оборудования базируется на получении от АКБ питания и генерации в этой цепи высокочастотных кратковременных импульсов. При возникновении резонанса у атомов свинца и молекул свинцовых солей инициируется обратная сульфатация пластин. Этот процесс восстанавливает сопротивление и емкость батареи к первоначальным показателям.
Главными недостатками «чудо-оборудования» является большой срок десульфатации – достигает в редких случаях месяца и не менее суток, а также невозможность восстановить им примерно 10% — 15% батарей.
Простая схема десульфататора невысокой мощности в простонародье называется — моргалка. Чаще всего такое устройство может эффективно помочь в восстановлении батареи.
Для изготовления понадобится:
- Реле поворотов , лучше подходят импортные экземпляры с напряжением 12В, мощностью на 21 Вт. Чтобы увеличить рабочее время стоит заменить в устройстве конденсатор на аналог большей емкости. Подходит на 100 мкФ для работы реле по 3-4 с
- Реле 5-контактное с нормально замкнутыми контактами (3 и 4 контакт замкнуты, 1 и 2 — управляющие). Вместо импортного подходит отечественно реле с советского ВАЗа
- Резисторы нагрузочные или лампочки
- Паяльник и соединительные провода
Составляется основная схема, на которой главные моменты:
- Отрицательная клемма АКБ подсоединяется к выходу такого же заряда устройства;
- К выходу «-» на аккумуляторе подсоединяются поворотное и 5-канальное реле соответствующими выходами по заряду;
- К зарядному оборудованию на «+» подводится выход 5-канального реле аналогичного заряда;
- Соединяется между собой реле поворотов и 5-канальное, а также выход обоих реле с «+» клеммой АКБ;
- Реле поворотов нагружается лампочкой или активным резистором;
- Желательно контролировать сборку и проверку работоспособности устройства подсоединением амперметра и вольтметра к цепи между устройством и АКБ.
Для основания крепления всех элементов используется текстолитовая пластина. Есть вероятность поломки поворотного реле из-за состояния замкнутости выходов 3 и 4. Это не позволит батарее разрядиться.
Полезное видео
Просмотрите видео о десульфатации зарядным устройством:
Заключение
Процесс сульфатации – это естественный признак износа АКБ и происходит из разных причин. Для устранения слоя свинцовых солей необходимо провести обратный процесс, чтобы повысить уровень плотности электролита и напряжения на клеммах батареи. Такая операция называется десульфатацией и может производиться самостоятельно с использованием обычного зарядного устройства.
При крайней необходимости пластины электродов аккумулятора очищаются химическим или механическим способом, с меньшей степенью восстановления. В домашних условиях можно самостоятельно собрать десульфататор. Схема довольно простая и быстро собирается. Более простой вариант сборки устройства – приобретение китайского комплекта с инструкцией и всеми необходимыми деталями.
Аккумулятор — это химический источник электрического тока. В любом аккумуляторе происходит электрохимическая реакция, в результате которой химическая энергия превращается в электрическую. Реакция эта обратимая, поэтому все аккумуляторы можно заряжать и разряжать. Количество циклов разрядки-зарядки у разных видов накопителей различно, но все они предназначены для многократного использования.
Свинцово-кислотные аккумуляторы состоят из пластин, погружённых в электролит — серную кислоту. Пластины изготовлены из чистого свинца. Именно эти аккумуляторы получили наибольшее распространение в качестве источника стартерного тока для современных автомобилей.
Разрядно-зарядный цикл свинцово-кислотного аккумулятора включает два противоположных электрохимических процесса:
Во время разряда происходит реакция сульфатации:
Pb + 2H2SO4 + PbO2 = 2PbSO4 + 2H2O
Прибор для десульфатации аккумулятора своими руками: схема
Суть процесса состоит в том, что чистый свинец пластины вступает в химическую реакцию с серной кислотой, находящейся в составе электролита, и превращается в результате этой реакции в четырёхвалентный диоксид. Диоксид свинца является очень прочным химическим соединением. Он покрывает защитной плёнкой свинцовую пластину и вступает в реакцию с серной кислотой электролита. В результате образуется сульфат свинца. Этот сульфат имеет вид белого налёта на свинцовых пластинах батареи.
Во время происходит прямо противоположный процесс десульфатации, в результате которого сульфат свинца снова превращается в диоксид и серную кислоту. Но вся тонкость этого процесса состоит в том, что реакция десульфатации, происходящая в процессе зарядки аккумулятора, никогда не протекает до конца. Небольшая часть сульфата свинца сохраняется в неизменном виде и постепенно оседает на пластинах аккумулятора в виде белого налёта. Снятие сульфата с электрода происходит не полностью.
Причины старения аккумулятора
По сути, сульфатацию можно назвать процессом старения аккумуляторной батареи. Она является естественной, и полностью её устранить невозможно. Постепенно белые отложения сульфата свинца полностью перекрывают доступ электролита к свинцовым пластинам. Ёмкость очень сильно снижается. Пусковой ток полностью исчезает. Прибор перестаёт работать. Зарядить его становится невозможным. Процесс старения аккумулятора может быть значительно растянут по времени и полная сульфатация может произойти через 5−7 лет использования устройства. Но иногда в результате неправильной эксплуатации сульфатация наступает очень быстро.
Причиной преждевременного старения аккумуляторной батареи может быть:
Десульфатация своими руками
Естественный процесс десульфатации запустить невозможно. Из этого тупика существует два выхода:
- Не мучиться, выкинуть вышедшую из строя батарею и купить новую.
- Попытаться провести искусственную десульфатацию — для этого можно сделать десульфатор своими руками.
Различают два вида десульфатации:
- Электрическая. Десульфатация аккумулятора зарядным устройством. Посредством специальных электроприборов, которые подают на аккумуляторную батарею токи разной величины и в разных режимах.
- Химическая. В основе этого метода лежит способность сульфата свинца вступать в химическую реакцию со щелочными растворами.
Как сделать мультизарядку
Осуществляется мультизарядка с помощью автомобильного зарядного устройства или специальной приставки. Перед началом в батарею заливается новый электролит. Это позволит чуть оживить мёртвую батарею. Суть метода состоит в многократной подаче на контакты аккумулятора тока малой величины с кратковременными промежутками. Величина тока составляет приблизительно одну десятую долю от ёмкости батареи. Снять показание тока можно с помощью зарядного устройства «Вымпел 55».
Весь цикл последовательно разбивается на шесть-девять серий зарядов. После каждой такой зарядки напряжения на клемах увеличивается и аккумулятор перестаёт заряжаться. Во время паузы электрический потенциал выравнивается, что приводит к уменьшению напряжения батареи. К концу цикла электролит начинает приобретать необходимую плотность. Батарея начинает, хоть как-то заряжаться.
Для работы необходим ток силой 60−100А и напряжением около 20−30 В. Для этого понадобится мощный источник тока, например, сварочный трансформатор. Прибор отсоединяется от автомобильной сети и вынимается из машины. Ставиться на ровную поверхность и у него выкручиваются пробки. Источник тока присоединяется по обратной схеме. То есть, плюс присоединяется к минусу и наоборот минус к плюсу. Ток подаётся в течение 30−40 минут.
Во время подачи тока произойдёт закипание электролита, что является необходимым условием для очистки пластин от сульфата свинца. Как следствие произойдёт не только очистка пластин, но и смена полярности самого аккумулятора. Отныне и до конца своих дней у аккумуляторной батареи плюс будет минусом, а минус станет плюсом.
Через 40 минут такого радикального воздействия остатки не выкипевшего электролита нужно убрать, то есть слить. С помощью горячей воды осуществляют промывку внутреннего пространства аккумулятора, с целью удалить выделившийся в раствор, в виде осадка, сульфат свинца. Заливается новый электролит и аккумулятор ставится на штатную зарядку. Только теперь нужно обязательно соблюдать обратную полярность.
Обработка пищевой содой
Для работы необходима пачка пищевой соды, дистиллированная вода и зарядное устройство.
Аккумуляторную батарею извлекают из машины, устанавливают на ровную поверхность и откручивают пробки. После чего выливают остатки старого электролита.
Сделать раствор для сульфитации. Раствор для десульфатации готовят исходя из следующего соотношения: 1 столовая ложка пищевой соды на 100 мл. дистиллированной воды. Раствор доводят до кипения и после этого заливают в аккумуляторную батарею приблизительно на час. После этого батарею промывают горячей водой. Лучше промыть несколько раз подряд.
Таким способом занимает как минимум десять суток. В самом начале батарею заряжают в течение суток током 10А, напряжением 15 В. Затем в оставшиеся девять дней, время зарядки сокращают до шести часов.
И каждый раз, перед началом зарядки проводят манипуляцию по обработке горячим раствором соды.
Применение трилона-Б
Десульфататор трилон-Б, или аммиачный раствор этилендиаминтетрауксуноксилого натрия — специальное средство для очистки аккумуляторных пластин от сульфата свинца. Свободно продаётся в специализированных автомагазинах. Для его применения аккумуляторную батарею необходимо сначала зарядить. Это автоматически исключает из обработки с помощью этого метода, те батареи, которые уже невозможно зарядить.
После зарядки из батареи сливают электролит и вместо него заливают трилон-Б. Сигналом окончания обработки является прекращение обильного газовыделения и образования пузырьков в жидкости. В заключение батарею промывают несколько раз горячей дистиллированной водой и заполняют новым электролитом, а потом ставят на штатную зарядку.
Возможные затруднения
Необходимо понимать что десульфатация возможна далеко не во всех типах аккумуляторов:
Для того чтобы предотвратить возникновение такого неприятного явления, как ранняя сульфатация, необходимо придерживаться нескольких несложных правил эксплуатации автомобильного аккумулятора:
- Контролировать уровень электролита в аккумуляторе, не допуская его чрезмерного испарения.
- Как можно чаще проверять, с помощью ареометра, плотность электролита.
- Не оставлять аккумулятор в неработающем автомобиле в течение длительного времени в случае крайне низкой температуры окружающего воздуха. Зимой, при температуре за бортом, минус сорок, аккумулятор на ночь лучше забирать домой. Если, конечно, машина не храниться в тёплом гараже.
- При зарядке, максимальное значение тока не может превышать 1/10 ёмкости аккумулятора.
Давно уже известен тот факт, что заряд электрохимических источников питания асимметричным током, при соотношении I зар: I разр = 10:1, в частности кислотных аккумуляторов, приводит к устранению сульфатации пластин в батарее, т.е. к восстановлению их емкости, что, в свою очередь, продлевает срок службы батареи.
Не всегда есть возможность находиться возле и все время контролировать процесс зарядки, поэтому зачастую либо систематически недозаряжают батареи, либо перезаряжают их, что, конечно же, не продлевает срок их службы.
Из химии известно, что разность потенциалов между отрицательной и положительной пластинами в аккумуляторной батарее составляет 2,1 В, что при 6 банках дает 2,1 х 6 = 12,6 В. При зарядном токе, равном 0,1 от емкости батареи, в конце заряда напряжение повышается до 2,4 В на одну банку или 2,4 х 6 = 14,4 В.
Повышение зарядного тока ведет к повышению напряжения на аккумуляторе и повышенному разогреву и кипению электролита. Заряд же током ниже 0,1 от емкости не позволяет доводить напряжение до 14,4 В, однако длительный (до трех недель) заряд малым током способствует растворению кристаллов сульфата свинца.
Особенно опасны дендриты сульфата свинца, "проросшие" в сепараторах. Они и вызывают быстрый саморазряд батареи (с вечера зарядил аккумулятор, а утром не смог запустить двигатель).
Вымыть же дендриты из сепараторов можно только растворением их в азотной кислоте, что практически нереально.
Путем длительных наблюдений и экспериментов была создана электрическая схема, которая, по мнению автора, позволяет довериться автоматике. Опытная эксплуатация в течение 10 лет показала эффективную работу устройства.
Принцип работы заключается в следующем:
- 1. Заряд производится на положительной полуволне вторичного напряжения.
- 2. На отрицательной полуволне происходит частичный разряд батареи за счет протекания тока через нагрузочный резистор.
- 3. Автоматическое включение при падении напряжения за счет саморазряда до 12,5 В и автоматическое отключение от сети 220 В при достижении напряжения на батарее 14,4 В.
Отключение — бесконтактное, посредством симистора и схемы контроля напряжения на батарее. Важное достоинство метода заключается в том, что пока не подключена батарея (автоматический режим), блок не может включиться, что исключает короткое замыкание при замыкании проводов, подводящих зарядный ток к аккумуляторной батарее.
При сильно разряженной батарее включение блока возможно посредством переключателя "АВТОМАТ-ПОСТОЯННО".
Еще одно очень важное достоинство — отсутствие сильного "кипения", что в совокупности с автоматическими отключением и включением позволяет оставлять включенное устройство без присмотра на длительное время. Автор про-экспериментировал с двухнедельным режимом постоянного включения в режиме "АВТОМАТ". В целях пожарной безопасности необходимо, чтобы зарядное устройство было в металлическом корпусе, сечение подводящих проводников к батарее — не менее 2,5 мм². Обязателен также надежный контакт на клеммах батареи.
Напряжение сети 220 В подается через предохранитель FU1 и симистор VD1 на первичную обмотку силового трансформатора. Со вторичной обмотки переменное напряжение U2=21В выпрямляется диодом VD3 и через балластный резистор R8 сопротивлением 1,5 Ом поступает на клемму "+" батареи, к которой подключены вольтметр РА1 на 15 В, тумблер SA2 "ВКЛ. ДЕСУЛЬФАТАЦИЯ" и схема контроля и управления, представляющая собой триггер Шмитта с гистерезистором около 1,8 В, определяемым падением напряжения на диодах VD5, VD6 и переходе база-эмиттер транзистора VT2.
Транзистор VT1 при напряжении на аккумуляторе 12,6 В включается, и через оптрон VD4 включает симистор VD1, что приводит к включению трансформатора Т1 и подаче напряжения на заряжаемый аккумулятор.
Подключение тумблером SA2 резистора R5 обеспечивает асимметричность формы зарядного тока. Светодиоды VD8 и VD7 индицируют включение блока в режимы "ДЕСУЛЬФАТАЦИЯ" и "ВКЛ." соответственно. Резистором R7 устанавливается момент отключения блока при напряжении на вольтметре 15 В (=0,5 В падает на подводящих проводах).
Мостик VD2 обеспечивает включение симистора на обеих полуволнах сетевого напряжения и нормальную работу трансформатора. Тумблер SA1 служит для включения режима "ПОСТОЯННО".
Детали
Силовой трансформатор — Р=160 Вт, Uii=21 В, провод — ПЭВ-2-2,0. R8 — проволочный (нихром) диаметром 0,6 мм. R5 — ПЭВР на 10...15 Вт. Диод VD3 — любой из Д242...Д248 с любым буквенным индексом на радиаторе площадью S=200 см2.
Остальные резисторы типа — МЛТ, СП; симистор — КУ208Н, без радиатора. S1 — любой, например МТ1. S2 — ТВ1-1. HL1 — любая лампа на 12 В. РА1 — измерительная головка на 15 В.
У частник форума электромобилистов, Курманенко Геннадий Викторович из Днепропетровской области обобщив информацию форума, разработал схему приставки для пульсирующего заряда аккумуляторной батареи. Устройство может не только заряжать аккумулятор импульсами тока, но и контролировать напряжение на аккумуляторе, а при достижении установленного уровня включить пульсирующую добивку с возможностью десульфатации.
Обратите внимание, приставка включается между зарядным устройством и аккумулятором. При этом провода от приставки к аккумулятору должны быть не тоньше проводов от зарядного устройства к приставке и желательно короче. Иначе пульсации зарядного устройства будут вмешиваться в нормальную работу приставки.
Рис.2 Плата печатная
Сразу следует предупредить: Зарядное устройство к которому эта приставка будет подключаться должно выдерживать импульсный режим нагрузки. Возможно какие-то электронные зарядные устройства впадут в депрессию от такого поведения нагрузки, они же расчитывали иметь спокойный и предсказуемый аккумулятор. А тут, аккумулятор то он есть, то его нет.
Геннадий Викторович являясь оператором дефектоскопической установки для проверки рельсов использует приставку для качественного заряда аккумуляторов и востановления потерявших работоспособность. Ранее для заряда аккумуляторов использовались самые простые зарядные устройства прозванные в народе "кипятильниками".
Приступаем к описанию работы схемы устройства.
От провода обозначенного знаком "+" через диод VD1 питание поступает на параметрический (линейный) стабилизатор питания состоящий из резистора R1, конденсатора С2, стабилитрона VD3 (например КС191).
Почему через диод? Нагрузка имеет импульсный характер, диод выполняет функции развязки неспокойного аккумулятора от схемы управления.
Из точки после диода VD1 берем напряжение на анализатор (компаратор) заряженности аккумулятора.
Компаратор состоит из следующих элементов:резисторы R1-R3,R5-R7, конденсатора, интегрального стабилизатора TL431, транзистора VT1.
На базе транзистора VT1 стабилизатор VD2 поддерживает фиксированное напряжение, на эмиттере этого транзистора напряжение меняется пропорционально изменению напряжения на аккумуляторе. При повышении напряжения на аккумуляторе сверх установленного резистором R1, транзистор VT1 закрывается и разблокирует до того заторможенный блокинг-генератор на микросхеме NE555.
Несколько слов о блокинг-генераторе: В начале заряда он блокирован анализатором напряжения, а именно открытым транзистором VT1 закорочен конденсатор C4 и работа генератора невозможна, а выход (3) находится в высоком состоянии.
А
теперь о работе той части схемы управления, что называется пульсатором.
На основе микросхемы NE555 реализован генератор с частотой задаваемой в основном конденсатором C4,а также резисторами R8-R10, конденсатора VD4.
Переключатель S1 может переключать вывод 7 микросхемы либо на резистор R8 или диод VD4, что меняет скважность работы генератора. Иными словами, меняет время зарядного импульса и разрядной паузы (или паузы рассасывания).
Автором выбрана частота генератора 0.7 Гц. На мой взгляд этого мало. Надо как минимум в 10 раз меньше. Для этого конденсатор С4 следует увеличить до 100 мкф.
С выхода 3 микросхемы сигнал положительной полярности поступает на базу транзистора VT4, открывает его и аккумулятор подключается к минусовому проводу зарядного устройства, начинается заряд батареи. По истечению установленного времени управляющий импульс снимается, транзистор VT4 закрывается. Но при этом закрывается и транзистор VT2, при этом открывается транзистор VT3, подключающий разрядный резистор Rn. Начинается процесс разряда аккумулятора через этот резистор. Светодиод HL1 индицирует факт разряда.
Резистор R16 служит для обеспечения протекания открывающего тока для транзистора VT3, иначе он не включится.
Таким образом можно констатировать, что положительный импульс микросхемы NE555 (КР1006ВИ1) обеспечивает временной промежуток для заряда аккумулятора, а отрицательный (пауза) импульс обеспечивает временной промежуток для разряда аккумулятора.
Т
еперь немного об устройстве микросхемы.
В состав таймера входят два прецизионных компаратора высокого (DA1) и низкого (DA2) уровней, асинхронный RS-триггер DD1, мощный выходной каскад на транзисторах VT1 и VT2, разрядный транзистор VT3, прецизионный делитель напряжения R1R2R3. Сопротивления резисторов R1-R3 равны между собой.
Таймер содержит два основных входа: вход запуска (вывод 2) и пороговый вход (вывод 6). На этих входах происходит сравнение внешних напряжений с эталонными значениями, составляющими для указанных входов соответственно l/3Uпит и 2/3Uпит. Если на входе Unop (6) действует напряжение меньше 2/3Uпит, то уменьшение напряжения на входе Uзап (2) до значения, меньшего 1/3Uпит, приведет к установке таймера в состояние, когда на выходе (вывод 3) имеется напряжение высокого уровня. При этом последующее повышение напряжения на входе Uзап (2) до значения 1/3Uпит и выше не изменит состояния таймера. Если затем повысить напряжение на выходе Uпop (6)до значения больше 2/3 Uпит, то сработает триггер DD1 и на выходе таймера (3) установится напряжение низкого уровня, которое будет сохраняться при любых последующих изменениях напряжения на входе Uпop (6). Этот режим работы таймера обычно используют при построении реле времени, ждущих мультивибраторов. При этом вход Unop (6) подключают к одной из обкладок конденсатора времязадающей цепи, а по входу Uзап (2) производят запуск таймера подачей короткого импульса отрицательной полярности. Если необходимо создать автоколебательный мультивибратор, то оба входа объединяют. Транзистор VT3 (7) служит для разрядки времязадающего конденсатора. При появлении напряжения высокого уровня на выводе 3 таймера этот транзистор открывается и соединяет обкладку конденсатора с общим проводом.
Если на запускающем входе напряжение не превышает l/3Uпит, то повышение напряжения на входе Unop выше 2/ЗUпит приведет к появлению низкого напряжения на выходе таймера, а понижение напряжения на этом входе ниже 2/ЗUпит установит высокое напряжение на выходе. Таким образом, в данном случае таймер работает как обычный компаратор и может быть использован в устройствах регулирования температуры, автоматического включения освещения и др.
Если на входе Unop напряжение превышает 2/3Uпит, то на выходе таймера будет низкое напряжение независимо от значения напряжения на входе Uзап. В заключение следует отметить, что напряжение питания таймера может находиться в пределах 5...15 В.
Максимальный выходной ток таймера равен 100 мА. Это позволяет использовать в качестве нагрузки электромагнитное реле. Вывод 5 служит для контроля значения образцового напряжения, а также для возможного изменения его значения путем подключения внешних резисторов. Для уменьшения возможного действия помех этот вход обычно соединяют с общим проводом через конденсатор емкостью 0,01...0,1 мкФ. Вход Uc6p (вывод 4) позволяет устанавливать на выходе низкое напряжение независимо от сигналов на остальных входах. Для этого на вывод 4 следует подать напряжение низкого уровня. Последующее повышение напряжения на этом входе до напряжения высокого уровня приводит к установлению на выходе таймера состояния, которое было до подачи низкого напряжения на вход 4 (имеется в виду, что времязадающая цепь не подключена). Если этот вход не используется, его следует соединить с выводом 8. В схемах реле времени вход Uсбр часто используют для установки таймера в исходное состояние, соответствующее закрытому транзистору VT3.
